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摘要:现浇箱梁施工是现阶段桥梁施工中最为常见的施工方式,经过不断的演变的发展,现浇箱梁施工工艺已与数字化智能设备有效结合,并发展成熟。现结合施工经验,对现浇箱梁施工进行论述,并对箱梁施工中各个重要环节如支架预压、张拉、压浆等进行分析总结。
关键词:支架预压 智能压浆 智能设备
本文以保惠路现浇箱梁施工为例,对现浇连续箱梁的施工工艺、关键技术及施工组织要点阐述:
一、箱梁范围内路基地表处理
用平地机及推土机清除地表,并将地表整平,然后再填筑砖渣整平、碾压密实,然后在浇筑15CM厚C20混泥土,四周挖设50×50cm的排水沟,将雨水引进排水沟,防止雨水浸泡地基,避免支架产生不均匀沉降。
二、支架施工
支架采用盘扣支架,为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,支架横向剪刀撑每6m设置一道;纵向剪刀撑设置3道,设在每幅支架两侧及箱梁中心位置,每联通长设置。剪刀撑拉杆斜度控制45°左右,确保空间网架结构的稳定性。
支架搭设完毕后,测量每根钢管的高度,然后用可调上托准确调节支架高度,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。
支架预压
模板安装后对支架进行预压。支架预压的目的一方面是为了检查支架的安全性,确保施工安全,再就是消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响,有利于桥面线形控制。预压采用等载预压,即预压重量等于梁体重量、施工人员及设备荷载之和。预压时箱身采用橡胶水袋注水,直接堆码在底模上和侧模上。
堆码水袋前在底模上设置观测点,在预压前、卸载后和预压过程中定期用仪器观测跨中和1/4梁跨处的变形情况,根据观测数据计算支架的弹性和非弹性变形值,通过U形可调托座调整底模标高。
三、模板施工
现浇箱梁的模板必须有足够的强度和刚度,底模及内模、腹板外模均采用大块竹胶模板组拼。模板采用方木横肋固定,纵肋采用双排脚手架钢管,内外模板设置对拉螺杆。模板拼装完毕后要求几何尺寸准确,外表光滑平顺。
内模底板中心处留1~1.2m宽的缺口不设模板,这样便于检查砼是否注满及减少砼对模板的浮力,在浇筑完底板后,立即用模板封位再浇腹板,防止砼继续上冒。预留孔处切断的部分钢筋在内模拆除后按原设计恢复并报监理工程师验收合格后现浇该部分混凝土。
四、钢筋工程
1)钢筋在进场前进行抽检,杜绝不合格品进场。
2)钢筋的主筋接头采用双面焊连接,焊缝长度不小于5d。在钢筋焊接前根据现场施工条件、规范和设计要求进行试焊,检验合格后再进行正式施焊。为保证焊接钢筋的同轴,要将钢筋接头搭接端进行弯折5°角。
3)首先将普通钢筋制成平面或立体骨架,骨架在模具上制做,焊接牢固,主筋骨架之间、骨架与斜筋之间采用双面焊,焊缝长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍,以免在吊装过程中变形。钢筋骨架在底部及两侧不同高度按照设计图纸要求的保护层厚度绑扎相应的塑料垫块,以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
4)钢筋绑扎成骨架后,根据各预应力钢束的座标和曲线要素,首先在骨架的箍筋上测量划线,并点焊定位筋,然后在定位筋上绑扎钢束的导向筋。
5)箱梁预埋件包括泄水孔、透气孔、伸缩缝预埋筋、伸缩缝处翼板加厚段补充钢筋等,严格按设计和规范要求放置并加以固定。将锚垫板牢固的安装在模板上,使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直。锚下螺旋筋及加强钢筋按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。
6)波纹管安装:穿管前对波纹管外观进行仔细检查,对局部表面有小洞的及时用透明胶带缠封,对表面有裂痕的将此段进行切割,不得使用。管道制作严格按设计曲线布设,采用坐标法控制,穿管时采用人工穿管,穿过钢筋时及时调整其平面位置避免挂伤。波纹管接头要精心施工,波纹管安装时逐根进行外观检查,并做检漏试验,波纹管接头部位要密封以防施工时脱落,防止混凝土浇注时水泥浆不能通过接头渗入管道中,确保管道的畅通。
五、混凝土工程
预应力混凝土配料除符合普通混凝土有关规定外,还应符合以下要求:
选择级配优良的的配合比,在构件截面尺寸和配筋允许下,尽量采用大粒径、强度高的骨料。
在拌合料中可掺入适量的高效减水剂,以达到易于浇筑、早强、节约水泥的目的,掺入量由试验确定并经监理工程师认可。
混凝土的浇筑
箱梁混凝土严格按照施工配合比拌合,罐车运输到施工现场,采用泵车进行浇筑。运到施工现场的混凝土由现场试验人员和监理工程师进行坍落度、和易性检验,不合格的混凝土严禁使用。
砼的振捣一般用平板振捣器和插入式振捣棒配合使用。振动的时间依砼密实度而调整,两侧对称振捣,振捣时间要适当掌握不要漏振也不要过振。不得碰撞波纹管,各种预埋件保持位置正确。
因混凝土体积较大,浇筑时在一日内气温较低时进行。为保证在施工时不出现温度裂缝,在混凝土灌注完成后在混凝土顶面覆盖土工布及时进行洒水养生,保持混凝土表面湿润,防止出现混凝土表面龟裂。
施工要点:
(1)混凝土浇筑时采用泵车对称分层进行,按30cm一层,浇注顺序是先从两腹板倒入混凝土,内模架开口处冒出砼至底板,并将底板振捣密实,同时将多余的混凝土由底板处刮出并抹平,继续浇注混凝土至腹板与上翼缘相交处。
(2)当底板与腹板混凝土强度达到设计强度的75%后,绑扎顶板钢筋,支立模板,开始浇注顶板混凝土。
六、预应力张拉
采用智能张拉设备张拉钢绞线。
1、预应力筋、锚具、夹具和连接器使用前应进行外观质量检查,不得有弯曲,表面不得有裂纹、毛刺、机械损伤、铁锈、油污等。
2、预应力张拉前应检查预应力管道是否有堵塞情况,发现堵塞及时疏通。
3、张拉时采用张拉力和引伸量进行双控,每根钢束张拉至设计吨位后,实测钢束的引伸量不得小于图中计算长度值的正负6%。
4、张拉时确保“三同心两同步”,并采取双控措施,以伸长量控制为主、张拉吨位校核为辅。“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具和锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。“两同步”即“T构”两侧两端均匀对称同时张拉。
5、张拉过程中,每束钢绞线断丝滑丝数量不得超过一根,钢绞线同一构件内断丝滑丝数不得超过钢丝总数的1%。
6、按照规范要求,使用时间超过6个月或者张拉次数超过200次时需重新标定千斤顶。千斤顶和油表必须匹配标定,匹配使用。
7、张拉控制力达到稳定后方可锚固,预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm,当需较长时间外露时,应采取防锈措施。锚固完毕经检验合格后,方可切割断头多余预应力筋,严禁使用电弧焊切割。
8、在张拉完后卸下千斤顶,在钢绞线上离锚圈等距作标记,24小时后检查钢束回缩量,合格后再用水泥砂浆封锚,做压浆前的准备工作。
9、纵向预应力张拉顺序为先腹板后顶板,先上后下,左右对称。
七、孔道压浆
智能压浆技术相对于传统压浆,最核心的特点是变人为控制指标为数控系统控制指标。能够较好的实现压浆水胶比、压力大小、压浆量、稳压时间、压浆质量的控制,并满足规范要求。该技术是通过带压的浆液在预应力孔道内持续循环,来带走孔道内的空气,并能够及时发现孔道堵塞等问题。
1、预应力张拉完后,即进行注浆。利用真空泵先行清除预应力孔道中的空气,使孔道内达到负压状态,然后再用压浆机以正压力将水泥浆压注入预应力孔道,由此排出了孔道中的气泡,提高孔道内压浆的饱满度。
2、 压浆应缓慢均匀进行。比较集中和临近的孔道,宜先连续压浆完成,以免串到临近孔道的水泥浆凝固、堵塞孔道。不能连续压浆时,后压的孔道先用压力水冲洗通畅。
3、 压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况,如有不实,应及时处理和纠正。压浆时每班留取不少于3组试块,标养28天,检查其抗压强度,并作为评定水泥浆质量的依据。
4、 压浆机具、胶管、阀门等应在压浆完毕后清洗干净。
八、结束语
当箱梁混凝土凝固达到要求强度,张拉压浆完成后模板拆除,箱梁主体施工完成,在本文中,通过简述箱梁整体的施工工艺,论述了现在箱梁的智能化施工方式,并简要讨论了各个环节所要注意的关键问题及解决措施。
参考文献:
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